Question

【題目】為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,現(xiàn)提供如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量用M表示,盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量用m表示,平衡摩擦后,小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶打上的點(diǎn)計(jì)算出

(1)當(dāng)M_______m時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總重力.

(2)在實(shí)驗(yàn)中,得到一條如圖所示的紙帶,已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.70cm、4.10cm、4.40cm、4.77cm,則小車(chē)的加速度大小a=_______m/s2,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度大小為VD=________m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)保持盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量m不變，通過(guò)給小車(chē)增減砝碼來(lái)改變小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量M，得到小車(chē)的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a-1/M圖線后，發(fā)現(xiàn):當(dāng)1/M較大時(shí)圖線發(fā)生彎曲；于是該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了修正，避免圖線的彎曲。則該同學(xué)修正的方案可能是_______

A.改畫(huà)a與(M+m)的關(guān)系圖線 B.改畫(huà)a與1/(M+m)的關(guān)系圖線

C.改畫(huà)a與m/M的關(guān)系圖線 D.改畫(huà)a與1/(M+m)2 的關(guān)系圖線

Answer 1

【答案】遠(yuǎn)大于 0.306 0.390 B

【解析】

（1）當(dāng)盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總重力．（2）根據(jù)逐差法可求得加速度大小，根據(jù)平均速度公式即可求出D點(diǎn)的速度大�。唬�3）乙同學(xué)通過(guò)給小車(chē)增加砝碼來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量M，故小車(chē)的質(zhì)量應(yīng)為M+m，作圖時(shí)應(yīng)作出a-圖象.

（1）根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)m：mg-F拉=ma；對(duì)M：F拉=Ma；解得：，當(dāng)M＞＞m時(shí)，即小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤(pán)的總重力．

（1）由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：s4-s1=3aT2；s5-s2=3aT2；s6-s3=3aT2
聯(lián)立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2
解得：

小車(chē)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的速度大小為：

（3）乙同學(xué)通過(guò)給小車(chē)增加砝碼來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量M，故小車(chē)的質(zhì)量應(yīng)為M+m，作圖時(shí)應(yīng)作出a-圖象，故選B.